车载设备中功能单元整合散热系统及车载设备的制作方法

本发明涉及智能汽车技术领域，尤其涉及一种车载设备中功能单元整合散热系统及车载设备。

背景技术：

随着科技的发展，目前汽车都朝着更智能化的方向发展，智能化汽车需要配置具有多功能的车载设备，通过车载设备可实现汽车在多个方面上的智能控制。如车内空气质量的检测及净化、车外环境的监控、车内音乐播放等。

车载设备在实现多方面控制过程中，各个功能单元会产生大量的热量。热量过大会对功能单元造成一定的损坏。因此，需要快速散热。

在实现本发明实施例的过程中，发明人发现：目前各个功能单元均独自对所属的发热器件和散热装置进行控制，以达到调节实时功耗的目的。但由于各个功能单元位置相近，造成在有些功能单元散热排热较大(如散热风扇转速大)，有些功能单元散热排热较小时，功能单元之间的散热及排热会产生相互影响，达不到散热排热的最合理效果。另外，功能单元内设置双层发热体，每层发热体之间设有间隙，致使处于下层的发热体向上散发的热量大多会聚集在间隙空间内，无法有效散出，影响功能单元的使用寿命。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种车载设备中功能单元整合散热系统及车载设备，用以解决现有技术中内设多层发热体的功能单元不能快速散热的问题。

本发明实施例提供一种车载设备中功能单元整合散热系统，所述车载设备包括多个功能单元，所述功能单元包括功能箱体，在所述功能箱体内设置有芯片，在所述芯片上方设置有电路板，所述芯片与所述电路板之间设有间隙空间；在所述电路板的中部设置散热通口，在所述散热通口上方设置有散热风扇；

在所述功能箱体上从第一端到第二端设置有第一进风口和第一出风口，所述第一进风口和所述第一出风口贯通所述间隙空间；

在所述功能箱体上从第二端到第一端设置有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口和所述第二出风口贯通所述电路板上方的空间；

所述多个功能单元中包括一主控单元和多个辅助单元；其中，所述主控单元和所述辅助单元是根据各功能单元对应的预设功率而确定的；

所述主控单元设置有主芯片、第一电路板和第一散热风扇，所述辅助单元中设置有辅助芯片、第二电路板和第二散热风扇；

所述主芯片与各所述辅助芯片连接，所述主芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第一电路板的实时功耗和实时温度，以及第一散热风扇的实时转速；各所述辅助芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第二电路板的实时功耗和实时温度，以及第二散热风扇的实时转速，并与所述辅助单元的标识信息发送给所述主芯片；

所述主芯片根据所述实时功耗、实时温度和实时转速生成并向所述主控单元中的散热风扇发送自身的控制指令，以调节第一散热风扇的转速；以及生成并向各所述辅助单元中的散热风扇发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节第二散热风扇的转速。

可选地，所述主芯片根据所述实时功耗和实时温度生成并向所述主控单元中的第一电路板发送自身的控制指令，以调节第一电路板的运行功率；以及生成并向各所述辅助单元中的第二电路板发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节第二电路板的运行功率。

可选地，在所述第二进风口和/或所述第二出风口上设置有风量调节装置；

所述主芯片根据所述实时功耗和实时温度生成并向所述主控单元中的风量控制装置发送自身的控制指令，以调节风量控制装置的开度大小；以及生成并向各所述辅助单元中的风量控制装置发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节风量控制装置的开度大小。

可选地，所述风量调节装置包括风量挡板和驱动所述风量挡板偏转角度的驱动器。

可选地，在所述电路板上设置有散热鳍片。

可选地，所述散热鳍片为铜制鳍片和/或铝制鳍片。

本发明实施例还提供一种采用上述整合散热系统的车载设备。

本发明实施例提供的车载设备中功能单元整合散热系统，将多个功能单元设置为主控单元和辅助单元，并通过主控单元对自身的实时信息以及对接收各个辅助单元发送的实时信息共同分析处理，获取每个功能单元对应的控制指令，进而调节各个功能单元中散热风扇的转速，既能达到各个功能单元在工作过程中功耗的合理分配，消除了现有技术中各个功能单元单独控制功耗带来的处理压力，又能将芯片和电路板产生的热量从电路板中部开设的散热通口以及开设的各个进风口和出风口形成便于空气流动的通道有效快速的融入到空气流动中，达到功能单元的散热目的，防止发热体过度发热，保证了功能单元的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的车载设备中功能单元整合结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的车载设备功能单元的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的车载设备中功能单元整合散热系统的结构流程示意图；

图4为本发明实施例2提供的车载设备功能单元的结构示意图；

图5为本发明实施例2提供的车载设备中功能单元整合散热系统的结构流程示意图；

图6为本发明实施例3提供的车载设备功能单元的结构示意图；

图7为图6中A-A的结构示意图；

图8为本发明实施例3提供的车载设备中功能单元整合散热系统的结构流程示意图

图9为本发明实施例4提供的车载设备中功能单元整合散热方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例1提供的一种车载设备中功能单元整合散热系统，在本发明实施例中，车载设备包括多个功能单元，该功能单元可实现车辆的视频监控、声音播放、空调等多种车内控制系统的控制工作。如图1所示，多个功能单元采用插接方式形成层状整体结构，每个功能单元之间的连接按照预设连接方式形成有效连接。

在本发明实施例中，所述功能单元包括功能箱体，在所述功能箱体内设置有芯片，在所述芯片上方设置有电路板，所述芯片与所述电路板之间设有间隙空间；在所述电路板的中部设置散热通口，在所述散热通口上方设置有散热风扇。

在所述功能箱体上从第一端到第二端设置有第一进风口和第一出风口，所述第一进风口和所述第一出风口贯通所述间隙空间。

在所述功能箱体上从第二端到第一端设置有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口和所述第二出风口贯通所述电路板上方的空间。

以下面具体实例进行解释说明：

如图2所示，功能单元包括功能箱体1，在所述功能箱体内设置有芯片2，在所述芯片2上方设置有电路板3，所述芯片2与所述电路板3设有间隙空间4；在所述电路板3的中部设置散热通口5，在所述散热通口5上方设置有散热风扇6。

在所述功能箱体上从第一端到第二端设置有第一进风口7和第一出风口8，所述第一进风口7和所述第一出风口8贯通所述间隙空间。

在所述功能箱体上从第二端到第一端设置有第二进风口9和第二出风口10，所述第二进风口9和所述第二出风口10贯通所述电路板上方的空间。

在本发明实施例中，由于电路板的中部具有散热通口，在散热通口上方设有散热风扇。当散热风扇工作时，可将芯片产生的热量从散热通口抽出，对芯片的散热起到一定作用。另外，贯通间隙空间的第一进风口和第一出风口所产生的空气流动也会带走芯片产生的热量。贯通所述电路板上方的空间的第二进风口和第二出风口在散热风扇的作用下产生空气流动会带走电路板产生的热量。

当车辆启动时，系统获取各个功能单元的对应的预设功率，根据每个功能单元的预设功率将功率最大的功能单元设置为主控单元，将其他功能单元均设置为辅助单元。若存在两个以上的功能单元的预设功率相等且最大，可根据标识信息进行判断，将标识靠前的功能单元设置为主控单元。在采用模块化设计时，如果功能单元变化，则系统识别到变化后重新获取新的各个功能单元的对应的预设功率，根据每个功能单元的预设功率将功率最大的功能单元设置为主控单元，将其他功能单元均设置为辅助单元。或者在行车过程中各功能单元的开闭发生变化时，能够在打开的功能单元之间按照上述方式重新根据预设功率设定主动单元和辅助单元。预设功率最大的功能单元作为主控单元的优势在于能够提高控制速度。或者相反，以预设功率最小的功能单元作为主控单元，其它功能单元作为辅助单元，这能够降低大功耗功能单元进一步升温的风险。

如图3所示，所述主控单元设置有主芯片、第一电路板和第一散热风扇，所述辅助单元中设置有辅助芯片、第二电路板和第二散热风扇；

所述主芯片与各所述辅助芯片连接，所述主芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第一电路板的实时功耗和实时温度，以及第一散热风扇的实时转速；各所述辅助芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第二电路板的实时功耗和实时温度，以及第二散热风扇的实时转速，并与所述辅助单元的标识信息发送给所述主芯片；

所述主芯片根据所述实时功耗、实时温度和实时转速生成并向所述主控单元中的散热风扇发送自身的控制指令，以调节散热风扇的转速；以及生成并向各所述辅助单元中的散热风扇发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节散热风扇的转速。

信息处理过程中，主芯片将每个功能单元的实时功耗和实时温度进行分析处理，得到适合每个功能单元内的发热器件的功耗调节值，并根据功耗调节值对对应的发热器件进行调整。同时，得到适合每个功能单元内的散热风扇的转速调节值。将该转速调节值与对应的实时转速相比较，若两者差值在阈值范围之内，则散热风扇继续以实时转速工作。若两者差值在阈值范围之外，则散热风扇以转速调节值工作。

本发明实施例1提供的车载设备中功能单元整合散热系统，将多个功能单元设置为主控单元和辅助单元，并通过主控单元对自身的实时信息以及对接收各个辅助单元发送的实时信息共同分析处理，获取每个功能单元对应的控制指令，进而调节各个功能单元中散热风扇的转速，既能达到各个功能单元在工作过程中功耗的合理分配，消除了现有技术中各个功能单元单独控制功耗带来的处理压力，又能将芯片和电路板产生的热量从电路板中部开设的散热通口以及开设的各个进风口和出风口形成便于空气流动的通道有效快速的融入到空气流动中，达到功能单元的散热目的，防止发热体过度发热，保证了功能单元的使用寿命。

本发明实施例2提供的一种车载设备中功能单元整合散热系统，在本发明实施例中，车载设备包括多个功能单元，该功能单元可实现车辆的视频监控、声音播放、空调等多种车内控制系统的控制工作。如图1所示，多个功能单元采用插接方式形成层状整体结构，每个功能单元之间的连接按照预设连接方式形成有效连接。

在本发明实施例中，所述功能单元包括功能箱体，在所述功能箱体内设置有芯片，在所述芯片上方设置有电路板，所述芯片与所述电路板之间设有间隙空间；在所述电路板的中部设置散热通口，在所述散热通口上方设置有散热风扇。

在所述功能箱体上从第一端到第二端设置有第一进风口和第一出风口，所述第一进风口和所述第一出风口贯通所述间隙空间。

在所述功能箱体上从第二端到第一端设置有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口和所述第二出风口贯通所述电路板上方的空间。

以下面具体实例进行解释说明：

如图4所示，功能单元包括功能箱体1，在所述功能箱体内设置有第一发热体2，在所述芯片2上方设置有电路板3，所述芯片2与所述电路板3之间设有间隙空间4；在所述电路板3的中部设置散热通口5，在所述散热通口5上方设置有散热风扇6。

在所述功能箱体上从第一端到第二端设置有第一进风口7和第一出风口8，所述第一进风口7和所述第一出风口8贯通所述间隙空间。

在所述功能箱体上从第二端到第一端设置有第二进风口9和第二出风口10，所述第二进风口9和所述第二出风口10贯通所述电路板上方的空间。

在所述第二进风口9或所述第二出风口10上设置有风量调节装置。所述风量调节装置包括风量挡板11和驱动所述风量挡板偏转角度的驱动器。

在本发明实施例中，由于电路板的中部具有散热通口，在散热通口上方设有散热风扇。当散热风扇工作时，可将芯片产生的热量从散热通口抽出，对芯片的散热起到一定作用。另外，贯通间隙空间的第一进风口和第一出风口所产生的空气流动也会带走芯片产生的热量。贯通所述电路板上方的空间的第二进风口和第二出风口在散热风扇的作用下产生空气流动会带走电路板产生的热量。

另外，由于风量调节装置的存在，可以通过处理芯片对驱动器的控制，进而改变风量挡板的偏转角度，改变空气流动的流量。

如图5所示，所述主控单元设置有主芯片、第一电路板和第一散热风扇，所述辅助单元中设置有辅助芯片、第二电路板和第二散热风扇；

所述主芯片与各所述辅助芯片连接，所述主芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第一电路板的实时功耗和实时温度，以及第一散热风扇的实时转速；各所述辅助芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第二电路板的实时功耗和实时温度，以及第二散热风扇的实时转速，并与所述辅助单元的标识信息发送给所述主芯片；

所述主芯片根据所述实时功耗、实时温度和实时转速生成并向所述主控单元中的散热风扇发送自身的控制指令，以调节散热风扇的转速；以及生成并向各所述辅助单元中的散热风扇发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节散热风扇的转速。

所述主芯片根据所述实时功耗和实时温度生成并向所述主控单元中的第一电路板发送自身的控制指令，以调节第一电路板的运行功率；以及生成并向各所述辅助单元中的第二电路板发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节第二电路板的运行功率。

信息处理过程中，主芯片将每个功能单元的实时功耗和实时温度进行分析处理，得到适合每个功能单元内的发热器件的功耗调节值，并根据功耗调节值对对应的发热器件进行调整。同时，得到适合每个功能单元内的散热风扇的转速调节值。将该转速调节值与对应的实时转速相比较，若两者差值在阈值范围之内，则散热风扇继续以实时转速工作。若两者差值在阈值范围之外，则散热风扇以转速调节值工作。

本发明实施例2提供的车载设备中功能单元整合散热系统，将多个功能单元设置为主控单元和辅助单元，并通过主控单元对自身的实时信息以及对接收各个辅助单元发送的实时信息共同分析处理，获取每个功能单元对应的控制指令，进而调节各个功能单元中电路板的运行功率及调节各个功能单元中散热风扇的转速，既能达到各个功能单元在工作过程中功耗的合理分配，消除了现有技术中各个功能单元单独控制功耗带来的处理压力，又能将芯片和电路板产生的热量从电路板中部开设的散热通口以及开设的各个进风口和出风口形成便于空气流动的通道有效快速的融入到空气流动中，达到功能单元的散热目的，防止发热体过度发热，保证了功能单元的使用寿命。

本发明实施例3提供的一种车载设备中功能单元整合散热系统，在本发明实施例中，车载设备包括多个功能单元，该功能单元可实现车辆的视频监控、声音播放、空调等多种车内控制系统的控制工作。如图1所示，多个功能单元采用插接方式形成层状整体结构，每个功能单元之间的连接按照预设连接方式形成有效连接。

在本发明实施例中，所述功能单元包括功能箱体，在所述功能箱体内设置有芯片，在所述芯片上方设置有电路板，所述芯片与所述电路板之间设有间隙空间；在所述电路板的中部设置散热通口，在所述散热通口上方设置有散热风扇。

在所述功能箱体上从第一端到第二端设置有第一进风口和第一出风口，所述第一进风口和所述第一出风口贯通所述间隙空间。

在所述功能箱体上从第二端到第一端设置有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口和所述第二出风口贯通所述电路板上方的空间。

以下面具体实例进行解释说明：

如图6和图7所示，功能单元包括功能箱体1，在所述功能箱体内设置有芯片2，在所述芯片2上方设置有电路板3，所述芯片2与所述电路板3之间设有间隙空间4；在所述电路板3的中部设置散热通口5，在所述散热通口5上方设置有散热风扇6。

在所述芯片上设置有散热鳍片12，散热鳍片可增大散热效果。在本发明实施例中，所述散热鳍片为铜制鳍片和/或铝制鳍片，但不局限于此。相邻散热鳍片的间隙为2-5mm。但不局限于此，具体尺寸可根据具体情况进行设定。

在所述功能箱体上从第一端到第二端设置有第一进风口7和第一出风口8，所述第一进风口7和所述第一出风口8贯通所述间隙空间。

在所述功能箱体上从第二端到第一端设置有第二进风口9和第二出风口10，所述第二进风口9和所述第二出风口10贯通所述电路板上方的空间。

在所述第二进风口9或所述第二出风口10上设置有风量调节装置。所述风量调节装置包括风量挡板11和驱动所述风量挡板偏转角度的驱动器。

在本发明实施例中，由于电路板的中部具有散热通口，在散热通口上方设有散热风扇。当散热风扇工作时，可将芯片产生的热量从散热通口抽出，对芯片的散热起到一定作用。另外，贯通间隙空间的第一进风口和第一出风口所产生的空气流动也会带走芯片产生的热量。贯通所述电路板上方的空间的第二进风口和第二出风口在散热风扇的作用下产生空气流动会带走电路板产生的热量。

另外，由于风量调节装置的存在，可以通过处理芯片对驱动器的控制，进而改变风量挡板的偏转角度，改变空气流动的流量。

如图8所示，所述主控单元设置有主芯片、第一电路板和第一散热风扇，所述辅助单元中设置有辅助芯片、第二电路板和第二散热风扇；

所述主芯片与各所述辅助芯片连接，所述主芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第一电路板的实时功耗和实时温度，以及第一散热风扇的实时转速；各所述辅助芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第二电路板的实时功耗和实时温度，以及第二散热风扇的实时转速，并与所述辅助单元的标识信息发送给所述主芯片；

所述主芯片根据所述实时功耗、实时温度和实时转速生成并向所述主控单元中的散热风扇发送自身的控制指令，以调节散热风扇的转速；以及生成并向各所述辅助单元中的散热风扇发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节散热风扇的转速。

所述主芯片根据所述实时功耗和实时温度生成并向所述主控单元中的第一电路板发送自身的控制指令，以调节第一电路板的运行功率；以及生成并向各所述辅助单元中的第二电路板发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节第二电路板的运行功率。

所述主芯片根据所述实时功耗和实时温度生成并向所述主控单元中的风量控制装置发送自身的控制指令，以调节风量控制装置的开度大小；以及生成并向各所述辅助单元中的风量控制装置发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节风量控制装置的开度大小。

信息处理过程中，主芯片将每个功能单元的实时功耗和实时温度进行分析处理，得到适合每个功能单元内的发热器件的功耗调节值，并根据功耗调节值对对应的发热器件进行调整。同时，得到适合每个功能单元内的散热风扇的转速调节值。将该转速调节值与对应的实时转速相比较，若两者差值在阈值范围之内，则散热风扇继续以实时转速工作。若两者差值在阈值范围之外，则散热风扇以转速调节值工作。

本发明实施例3提供的车载设备中功能单元整合散热系统，将多个功能单元设置为主控单元和辅助单元，并通过主控单元对自身的实时信息以及对接收各个辅助单元发送的实时信息共同分析处理，获取每个功能单元对应的控制指令，进而调节各个功能单元中电路板的运行功率、调节各个功能单元中散热风扇的转速及调节风量控制装置的开度大小，既能达到各个功能单元在工作过程中功耗的合理分配，消除了现有技术中各个功能单元单独控制功耗带来的处理压力，又能将芯片和电路板产生的热量从电路板中部开设的散热通口以及开设的各个进风口和出风口形成便于空气流动的通道有效快速的融入到空气流动中，达到功能单元的散热目的，防止发热体过度发热，保证了功能单元的使用寿命。

本发明实施例4提供一种车载设备，所述车载设备采用上述任一实施例所述的系统。对于系统的详细解释说明，在此不再赘述。

图9示出了本发明实施例5提供一种基于上述实施例所述车载设备中功能单元整合散热系统的散热方法，包括：

S11、所述主芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第一电路板的实时功耗和实时温度，以及第一散热风扇的实时转速；

S12、各所述辅助芯片获取自身的实时功耗和实时温度、所述第二电路板的实时功耗和实时温度，以及第二散热风扇的实时转速，并与所述辅助单元的标识信息发送给所述主芯片；

S13、所述主芯片根据所述实时功耗、实时温度和实时转速生成并向所述主控单元中的散热风扇发送自身的控制指令，以调节第一散热风扇的转速；以及生成并向各所述辅助单元中的散热风扇发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节第二散热风扇的转速。

另外，还包括：所述主芯片根据所述实时功耗和实时温度生成并向所述主控单元中的第一电路板发送自身的控制指令，以调节第一电路板的运行功率；以及生成并向各所述辅助单元中的第二电路板发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节第二电路板的运行功率。

还包括：在所述第二进风口和/或所述第二出风口上设置有风量调节装置；

所述主芯片根据所述实时功耗和实时温度生成并向所述主控单元中的风量控制装置发送自身的控制指令，以调节风量控制装置的开度大小；以及生成并向各所述辅助单元中的风量控制装置发送对应于所述标识信息的控制指令，以调节风量控制装置的开度大小。

本发明实施例5提供的车载设备中功能单元整合散热方法，将多个功能单元设置为主控单元和辅助单元，并通过主控单元对自身的实时信息以及对接收各个辅助单元发送的实时信息共同分析处理，获取每个功能单元对应的控制指令，进而调节各个功能单元中电路板的运行功率、调节各个功能单元中散热风扇的转速及调节风量控制装置的开度大小，既能达到各个功能单元在工作过程中功耗的合理分配，消除了现有技术中各个功能单元单独控制功耗带来的处理压力，又能将芯片和电路板产生的热量从电路板中部开设的散热通口以及开设的各个进风口和出风口形成便于空气流动的通道有效快速的融入到空气流动中，达到功能单元的散热目的，防止发热体过度发热，保证了功能单元的使用寿命。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。